【手続補正書】
【提出日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  光源ランプおよび光源装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  発光管と反射鏡とを有し、この反射鏡は、反射光の射出開口と、前記発光管からの発散光を前記射出開口に向けて反射する反射面とを備えている光源ランプにおいて、前記反射面は凹曲面状の曲面反射面と、この曲面反射面の外周縁から前記射出開口に到る内周面に形成されている凹凸状反射面とを備えており、この凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射光となるように反射するキュービックタイプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイから構成されていることを特徴とする光源ランプ。
【請求項２】  発光管と反射鏡とを有し、この反射鏡は、反射光の射出開口と、前記発光管からの発散光を前記射出開口に向けて反射する反射面とを備えている光源ランプにおいて、前記射出開口の一部を遮蔽している平板状の遮蔽反射板を有し、この遮蔽反射板は前記反射鏡の反射面に対峙する表面に凹凸状反射面を備えており、この凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射光となるように反射するキュービックタイプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイから構成されていることを特徴とする光源ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の光学装置の光源として利用可能な光源ランプに関するものである。また、本発明は当該光源ランプを用いて構成された、液晶プロジェクター等の光源装置として使用される特定の偏光成分のみからなる出射光を出射する偏光光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクター等の液晶表示装置においては、メタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプからなる光源ランプからの平行光を液晶パネルからなるライトバルブに照射し、当該ライトバルブにおいて表示画像に対応する変調を施した後に投写光学系を介して投写面上に投写画像を形成するようになっている。画像情報に対応した変調を光に施すための液晶ライトバルブは特定の偏光成分のみを使用しており、光源ランプから出射される平行光をそのまま液晶ライトバルブに照射しても偏光方向が異なる半分の光成分は利用されないので、光の利用効率が悪く、投写画像を明るくできない。
【０００３】
そこで、従来においては、光源ランプから出射される平行光を、偏光変換光学系に導き、ここを介して偏光方向を揃えた後に液晶ライトバルブに照射することにより、光の利用効率を高め、明るい投写画像を得るようにしている。例えば、特開平８−２９７３４号公報には、このような偏光変換光学系を備えた表示装置の光源が開示されている。また、特開平３−１３９８３号公報にも、偏光変換光学系を備えた投写型液晶表示装置が開示されている。
【０００４】
ここで、本願人は、特開平１１−９５１７２号公報において、偏光変換を光量損失が少なく、しかも偏光効率の低下を招くことなく行うことの可能な偏光光源装置を提案している。また、偏光変換を行うために必要な光学素子の数が少なくて済み、また光学素子の小型化を実現可能な偏光光源装置を提案している。
【０００５】
さらに、本願人は、特開平１１−９５１７２号公報において、２個の光源ランプと偏光変換光学系を備えた偏光光源装置において、偏光変換を光量損失が少なく、しかも偏光効率の低下を招くことなく行うことを可能にした構成を提案している。また、２個の光源ランプと偏光変換光学系を備えた偏光光源装置において、偏光変換を行うために必要な光学素子を小型化でき、以って、装置の小型化およびその製造コストの低減化を実現可能にした構成を提案している。
【０００６】
一方、本願人は、特開平１１−９５１７１号公報において、２個の光源ランプと、これらからの出射光束を合成して単一の合成光束として射出する合成光学系とを備えた光源装置を小型、コンパクトで廉価に構成できるようにした構成を提案している。また、このような２個の光源ランプを備えた光源装置における光利用効率を改善できるようにした構成を提案している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本願人が提案している上記各公開公報に記載の光源ランプおよび光源装置では、光源ランプの射出開口から射出される平行光の一部を遮蔽用反射板で光源ランプの側に戻すことにより、当該光源ランプから射出される平行光束を小径にしている。従って、遮蔽反射板で反射された光が確実に光源ランプの発光点に戻ることが必要である。
【０００８】
しかしながら、光源ランプの射出開口から射出される光には発散光成分が含まれており、発散光が出射光軸に垂直な遮蔽反射板の反射面に当たると、当該光の反射光は入射方向とは異なる方向に反射されてしまうので、光源ランプ発光点には戻らない。このために、遮蔽用反射板を用いた場合には、発散光の一部にロスが生じるので、期待通りの強度の平行光を得ることができない。
【０００９】
本発明の課題は、この点に鑑みて、出射光に含まれる発散光成分を低減することの可能な光源ランプを提案することにある。
【００１０】
また、本発明の課題は、かかる光源ランプを用いた光源装置を提案することにある。
【００１１】
さらに、本発明の課題は、かかる光源ランプを複数用いた光源装置を提案することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光管と反射鏡とを有し、この反射鏡は、反射光の射出開口と、前記発光管からの発散光を前記射出開口に向けて反射する反射面とを備えている光源ランプにおいて、前記反射面は凹曲面状の曲面反射面と、この曲面反射面の外周縁から前記射出開口に到る内周面に形成されている凹凸状反射面とを備えており、この凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射光となるように反射するキュービックタイプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイから構成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の光源ランプでは、射出開口側の反射面部分がキュービックタイプの反射板アレイからなる凹凸状反射面となっており、ここに入射した発光管からの発散光は、入射方向に平行な反射光として反射されて、確実に発光点に戻る。よって、当該反射光は凹曲面状の曲面反射面において平行光とされて射出開口から射出する。よって、反射鏡の開口縁部分に向かう発散光を発光点に戻して平行光化できるので、光の損失を低減でき、よって、光の利用効率を高めることができる。
【００１４】
一方、本発明は、発光管と反射鏡とを有し、この反射鏡は、反射光の射出開口と、前記発光管からの発散光を前記射出開口に向けて反射する反射面とを備えている光源ランプにおいて、前記射出開口の一部を遮蔽している平板状の遮蔽反射板を有し、この遮蔽反射板は前記反射鏡の反射面に対峙する表面に凹凸状反射面を備えており、この凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射光となるように反射するキュービックタイプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイから構成されていることを特徴としている。
【００１５】
この場合においても、遮蔽用反射板に入射した発散光は、その入射方向に向けて反射されて発光点に戻るので、平行光化されて射出開口から出射される。よって、発散光の損失を低減できるので、光の利用効率を高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した光源ランプおよび光源装置の実施例を説明する。
（光源ランプの例）
図１には本発明を適用した光源ランプの実施例を示してある。この図に示すように、光源ランプ１は、発光管２および当該発光管２からの発散光を平行光となるように反射する反射鏡３を備えている。発光管２はメタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。反射鏡３は、凹曲面状の曲面反射面４と、この曲面反射面４の開口縁４ａに連続してランプ光軸１ａに平行に延びている凹凸状反射面５から構成されている。
【００１７】
曲面反射面４は楕円面あるいは放物面反射面であり、凹凸状反射面５は、入射光を当該入射光に平行な方向に反射するキュービックタイプの微少レンズを縦横に配列したレンズアレイから構成されている。本例では、曲面反射面４と凹凸状反射面５の境界６が、ランプ光軸１ａの方向に見た場合に、発光管２の発光中心２ａに一致している。また、凹凸状反射面５の開口縁によって規定される反射鏡の射出開口７は正方形をしており、従って、凹凸状反射面５は正方形の筒の内周面に形成されており、当該凹凸状反射面５は境界６において滑らかに曲面反射面４の側に連続している。
【００１８】
この構成の光源ランプ１において、発光管２からの発散光は、直接に射出開口７から出射される光成分と、線分Ｌ１で示すように曲面反射面４に向かう光成分と、線分Ｌ２で示すように凹凸状反射面５に向かう光成分を含んでいる。曲面反射面４に向かった光Ｌ１は、曲面反射面４で反射されると、光軸１ａに平行な平行光として反射されて、射出開口７から出射する。
【００１９】
これに対して、凹凸状反射面５に向かった光Ｌ２は、当該凹凸状反射面５で光Ｌ２に平行な方向に反射される。すなわち、図１（ｃ）に当該凹凸状反射面５を拡大して示してあるが、この図に示すように、凹凸状反射面５は、キュービックタイブの微少反射板８を縦横に配列した反射板アレイから構成されており、各微少反射板８は、互いに直交する３つの正方形反射面８ａないし８ｃを備えている。従って、光Ｌ２は、一つの反射面８ａで反射された後に他方の反射面８ｂで反射され、光Ｌ２と同一方向に向かう反射光Ｌ２ｒとなる。
【００２０】
ここで、光Ｌ２は発光管２から出射されたものであるので、反射光Ｌ２ｒは再び発光管２の発光点に戻ることになる。この反射光Ｌ２ｒは、図１（ａ）に示すように、発光点を通過した後に曲面反射面４に入射し、ここで反射されて光軸１ａに平行な平行光となって射出開口７から出射する。
【００２１】
このように、本例の光源ランプ１は、その射出開口７の近傍の反射面として凹凸状反射面５を備えている。この凹凸状反射面５は入射光を同一方向に向かう反射光として反射するので、発光管２からの発散光は当該凹凸状反射面５で反射されて発光管２に再び戻る。よって、当該発光管２から曲面反射面４に向かう発散光と同様に、当該曲面反射面４に入射して、光軸１ａに平行な平行光として出射される。従って、光の利用効率が高まり、出射される平行光の光強度を高めることができる。
【００２２】
これに対して、図２に示すように、従来の光源ランプでは射出開口近傍には平坦な反射面９が形成されているので、当該部分に向かった発散光は入射方向とは異なる方向に反射されてしまい、平行光として利用されないので、光の利用効率が悪い。なお、図２において図１の光源ランプ１の各部分に対応する部分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
（光源ランプの別の例）
図３には本発明を適用した光源ランプの別の例を示してある。この図に示す光源ランプ３１は、発光管３２と、当該発光管３２からの発散光を平行光となるように反射する反射鏡３３と、反射鏡３３の射出開口３７の前方に配置された遮蔽用反射板３５を備えている。発光管３２はメタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。反射鏡３３は楕円面あるいは放物面反射面であり、その射出開口３７は円形開口とされている。
【００２３】
遮蔽用反射板３５は、ランプ光軸３１ａに対して直交する状態で、射出開口３７から僅かに前方の位置に配置されている。この遮蔽用反射板３５は、円形の射出開口３７が内接する大きさの正方形をしており、その中心には、射出開口３７に内接する正方形の射出開口３９が開いている。また、反射鏡側の表面には凹凸状反射面３５ａが形成されている。
【００２４】
この凹凸状反射面３５ａも、図１（ｃ）に示すように、入射光を当該入射光に平行な方向に反射するキュービックタイプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイから構成されている。
【００２５】
この構成の光源ランプ３１において、発光管３２からの発散光は、遮蔽用反射板３５の正方形の射出開口３９によって規定される正方形断面の平行光束となって射出される。すなわち、発光管３２からの発散光は反射鏡３３の反射面３４で反射されて平行光となって前方に向かう。これらの光のうち周辺部分の光は、反射光の射出開口３７よりも一回り小さな遮蔽用反射板３５の凹凸状反射面３５ａによって同一方向に反射される。従って、この凹凸状反射面３５ａで反射された光は再び反射面３４に戻り、ここで再び反射されて平行光となって射出開口３９から出射される。
【００２６】
この光源ランプ３１では、遮蔽用反射板３５を用いることにより、出射光の口径を絞ることができる。また、遮蔽用反射板３５の反射面として入射方向に光を反射する凹凸状反射面３５ａを備えているので、当該反射面３５ａに入射した光は必ず入射光の方向に戻り、外部に発散してしまう損失光量を低減できる。よって、本例の光源ランプ３１によれば、強度の高い任意の断面形状の出射平行光束を形成することができる。
【００２７】
次に、図４に示す光源ランプ４１は上記の光源ランプ３１における遮蔽用反射板３５の代わりに２枚の遮蔽用反射板４５を使用した例であり、それ以外の構成は同一である。本例の遮蔽用反射板４５は横長の長方形をしており、その反射鏡側の面には図１（ｃ）に示すような凹凸状反射面４５ａが形成されている。
【００２８】
また、図５に示す光源ランプ５１は上記の光源ランプ３１における遮蔽用反射板３５の代わりに遮蔽用反射板５５を使用した例であり、それ以外の構成は同一である。本例の遮蔽用反射板５５は、反射鏡の射出開口に外接する正方形輪郭をしており、また、その中心には反射鏡射出開口よりも一回り小さな円形射出開口５９が形成されている。この場合にも、その反射鏡側の面には図１（ｃ）に示すような凹凸状反射面５５ａが形成されている。
（単一光源型偏光光源装置の第１の例）
図６には、本発明を適用した偏光光源装置の光学系を示してある。この図に示すように、偏光光源装置６１は、発光管６２および当該発光管６２からの発散光を平行光となるように反射する反射鏡６３を備えた光源ランプ６４と、この光源ランプ６４からの平行光の偏光方向を揃えて偏光光として出射する偏光変換光学系６５とを有している。
【００２９】
光源ランプ６４の発光管６２はメタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。また、反射鏡６３としては、その反射面６３ａが楕円面のもの、放物面のものを使用できる。発光管６２からの発散光は、直接に、あるいは反射面６３ａで反射されて、全体としてほぼ平行光束となって、反射面の円形射出開口６３ｂを介して出射される。しかるに、本例では、この円形射出開口６３ｂの一つの対称軸を中心として片側部分が反射板によって封鎖されている。すなわち、円形射出開口６３ｂの図６における下側の半円形部分は、当該半円形に対応する形状をした半円形の反射板６６によって封鎖されている。
【００３０】
この反射板６６の反射面６６ａは図１（ｃ）に示すような凹凸状反射面であり、入射光を当該入射光と平行な方向に反射するものであり、光源光軸６４ａに直交している。従って、この反射板６６の反射面６６ａを照射した半円形断面の平行光束は同一方向に反射され、再び反射鏡３の反射面６３ａによって反射されて、円形射出開口６３ｂにおける他方の側（図における上側）の半円形の開口部分６３ｃを通って、偏光変換光学系６５に向けて出射される。
【００３１】
なお、本例では、半円形の開口部分６３ｃの出射側には赤外線除去フィルター６７が配置されており、図において斜線部分で示される半円形断面の平行光束Ｉはこのフィルター６７を通って偏光変換光学系６５に出射される。
【００３２】
次に、偏光変換光学系６５は、プリズム合成体からなる偏光ビームスプリッター６８を備えており、この偏光ビームスプリッター６８は、光源光軸６４ａに直交する第１の偏光分離膜６１１と、この第１の偏光分離膜６１１の一端に連続して直交する方向に延びている第２の偏光分離膜６１２を備えている。これら第１および第２の偏光分離膜６１１、６１２の偏光分離特性は同一であり、例えば、平行光束Ｉに含まれるＳ偏光成分の光Ｉ（Ｓ）のみを反射し、Ｐ偏光成分の光Ｉ（Ｐ）を透過させるようにその特性が設定されている。このような偏光分離膜は例えば誘電体多層膜として構成することができる。
【００３３】
この偏光ビームスプリッター６８の光源光軸６４ａの方向の後方側には、１／４波長板６１３と、全反射板６１４がこの順序で配置されている。また、偏光ビームスプリッター６８における光源光軸６４ａに平行なＳ偏光光出射面６８ａに対して、光路後方側にはコンデンサーレンズ６１５が配置されている。
【００３４】
このように構成した本例の偏光光源装置６１においては、次のようにして、光源ランプ６４から出射された半円形断面の平行光束Ｉに偏光変換が施されて、偏光方向がＳ偏光方向に揃った偏光光束Ｉ（ｏｕｔ）となって出射される。
【００３５】
半円形断面の平行光束Ｉは、まず、偏光ビームスプリッター６８の第１の偏光分離膜６１１において、そのＳ偏光成分の光Ｉ（Ｓ）のみが反射され、Ｐ偏光成分の光Ｉ（Ｐ）はそのまま透過する。反射したＳ偏光成分の光Ｉ（Ｓ）は出射面６８ａおよびコンデンサーレンズ６１５を介して出射される。Ｐ偏光成分の光Ｉ（Ｐ）は第１の偏光分離膜６１１を透過した後に、更に、偏光分離特性が同一の第２の偏光分離膜６１２も透過する。この後は、１／４波長板６１３を介して偏光方向が４５度回転させられた後は全反射板６１４で同一方向に反射されて、再び１／４波長板６１３を透過する。この結果、Ｐ偏光成分の光Ｉ（Ｐ）は１／４波長板６１３を２度通過するので、その偏光方向が９０度回転してＳ偏光成分の光Ｉ’（Ｓ）となる。従って、第２の偏光分離膜６１２において直角に反射されて、偏光ビームスプリッター６８の出射面６８ａおよびコンデンサーレンズ６１５を介して出射される。
【００３６】
ここで、偏光変換によって得られたＳ偏光成分の光Ｉ’（Ｓ）は、その断面形状が反転した状態になる。この結果、コンデンサーレンズ６１５を介して得られる偏光光束Ｉ（ｏｕｔ）は、光源ランプ６４の円形射出開口６３ｂに対応する円形断面となる。
【００３７】
このように本例の偏光光源装置６１においては、偏光変換対象の出射光束は、光源ランプの射出開口の半分の大きさでよい。従って、従来のように、光源ランプの射出開口に対応する大きさの偏光プリズムや１／４波長板を備えている光学系に比べて、光学素子の大きさを半分にでき、光学系全体を小型でコンパクトにすることが可能になる。また、その分、廉価になる。
【００３８】
また、本例では反射板６６が図１（ｃ）に示す構造の反射面を備えているので、ここに入射した光を確実に反射鏡側に戻すことができる。よって、光の利用効率を高め、出射光の強度を高めることができる。
【００３９】
さらに、偏光変換のために必要な光路長も短くで済むと共に、偏光変換対象の偏光成分が１／４波長板を通過する回数も２回で良いので、光量損失の増加を抑制でき、また、偏光効率の低下も抑制できる。
（単一光源型偏光光源装置の第２の例）
図７には、本発明を適用した別の構成の偏光光源装置の光学系を示してある。この偏光光源装置７１において、上記の第１の実施の形態に係る偏光光源装置６１と異なる点は、その偏光変換光学系７５Ａにおいて、上記の１／４波長板６１３および全反射板６１４を配置する代わりに、第２の偏光分離膜６１２を透過した後の偏光成分の光Ｉ（Ｐ）を、その偏光方向を９０度回転させると共に、再び第２の偏光分離膜６１２に向けて全反射する反射型液晶装置７２１を配置したことである。それ以外の構成は同一であるので、図においては対応する部分に同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
【００４０】
この構成の偏光光源装置７１においても、上記の偏光光源装置６１と同様な作用効果を得ることができる。これに加えて、偏光変換対象の偏光成分が光学素子を通過する回数を少なくでき、また、偏光変換に必要な光学素子の個数も少なくて済むので、小型で、光利用効率が良く、偏光効率の低下が少ない光学系を実現できるという利点がある。
（単一光源型偏光光源装置の第３の例）
図８には、本発明を適用した更に別の構成の偏光光源装置の光学系を示してある。この偏光光源装置８１において、上記の第１の例に係る偏光光源装置６１と異なる点は、第２の偏光分離膜６１２、１／４波長板６１３、および全反射板６１４を配置する代わりに、第１の偏光分離膜６１１を透過した後の偏光成分の光Ｉ（Ｐ）を反射して、第１の偏光分離膜６１１で反射された偏光成分の光Ｉ（Ｓ）と同一方向に出射する第１および第２の全反射板８３１、８３２と、第２の全反射板８３２で反射されてコンデンサーレンズ６１５に到る光路上に、１／２波長板８３３を配置したことである。
【００４１】
反射板８３１、８３２は３枚以上であっても良く、出射される光Ｉ’（Ｓ）の形状が、光Ｉ（Ｓ）と対称な状態となればよい。また、１／２波長板８３３の配置位置は、第１の全反射板８３１の入射側、すなわち、第１の全反射板８３１と第１の偏光分離膜６１１の間の光路上でも良いし、第１および第２の全反射板８３１、８３２の間の光路上でもよい。
【００４２】
このように構成した偏光光源装置８１では、高価な第２の偏光分離膜６１２の代わりに、安価な反射板を用いているので、光学系の製造価格の増加を抑制できるという利点がある。
（単一光源型偏光光源装置の他の実施例）
上記の各実施例では、偏光分離膜の特性として、Ｓ偏光光を反射し、Ｐ偏光光を透過するものとしてあるが、この逆の分離特性を備えたものを使用してもよいことは勿論である。
【００４３】
また、上記の説明では、光源ランプの射出開口形状を円形として説明したが、円形以外の形状であってもよく、基本的には、線対称の開口形状を備えていれば良い。
【００４４】
一方、本発明による偏光光源装置は、フロント型液晶プロジェクター、リヤ型液晶プロジェクターの光源として利用できることは勿論のこと、これ以外の偏光光源が必要とされる光学装置の光源として利用できる。
（２光源型偏光光源装置の第１の例）
図９には、本発明を適用した２光源型偏光光源装置の光学系を示してある。この図を参照して説明すると、偏光光源装置９１は、第１および第２の光源ランプ９２、９３と、これら第１および第２の光源ランプ９２、９３からの出射光束Ｉ（２）、Ｉ（３）の偏光方向を揃えて偏光光束Ｉ（ｏｕｔ）として出射する偏光変換光学系９４を有している。
【００４５】
第１の光源ランプ９２は、出射光束Ｉ（２）の射出開口９２ａと第１の反射板９２ｂとを備え、この第１の反射板９２ｂは、射出開口９２ａを当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反対方向に反射するものである。図示の例では、射出開口９２ａは円形であり、この場合には射出開口９２ａの片側の半円形の部分が遮蔽され、反対側の半円形の部分９２ｃのみから半円形断面の出射光束Ｉ（２）が射出される。この反射板９２ｂの反射面は図１（ｃ）に示すような凹凸状反射面であり、ここに入射した光を入射方向に反射するものである。
【００４６】
第２の光源ランプ９３も第１の光源ランプ９２と同様な構成となっており、出射光束Ｉ（３）の射出開口９３ａと第２の反射板９３ｂとを備え、この第２の反射板９３ｂは、射出開口９３ａを当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反対方向に反射するものである。図示の例では、射出開口９３ａは円形であり、従って、片側の半円形の部分９３ｃのみから半円形断面の出射光束Ｉ（３）が射出される。この反射板９３ｂも図１（ｃ）に示すような凹凸状反射面であり、ここに入射した光を入射方向に反射するものである。
【００４７】
ここで、第１および第２の光源ランプ９２、９３のそれぞれの射出開口９２ａ、９３ａは同一形状であり、従って、反射板９２ｂ、９３ｂによって遮蔽されていない片側部分９２ｃ、９３ｃも同一形状である。さらには、これらの部分９２ｃ、９３ｃは同一の側となるように設定されている。
【００４８】
偏光変換光学系９４は、第１および第２の１／４波長板９５、９６と、第１および第２の偏光分離膜９７、９８と、第１および第２の全反射膜９１１、９１２とを備えている。第１および第２の偏光分離膜９７、９８は、同一の偏光分離特性を備えており、特定の偏光成分の光を透過し、当該偏光成分に対して偏光方向が直交する偏光成分の光を反射するものである。図示の例では、プリズム合成体の合わせ面に誘電体多層膜からなる第１および第２の偏光分離膜９７、９８が形成されている。また、第１および第２の全反射膜９１１、９１２は、背中合わせの状態に形成されている。
【００４９】
次に、上記の各光学素子の配置関係について説明する。まず、第１および第２の光源ランプ９２、９３はそれぞれの光源光軸９２ｄ、９３ｄが平行となるように相互に向かい合わせの状態で配置されている。図示の例では、光源光軸９２ｄ、９３ｄが一致するように配置されている。
【００５０】
これら第１および第２の光源ランプ９２、９３の間において、第１の光源ランプ９２からの出射光束Ｉ（２）の光路上には、第１の偏光分離膜９７が光源光軸９２ｄに対して４５度傾斜した状態に配置されている。これに対して、第２の光源ランプ９３からの出射光束Ｉ（３）の光路上には、第２の偏光分離膜９８が逆方向に４５度傾斜した状態に配置されている。図示の例では、第１および第２の偏光分離膜９７、９８の一端が直角な角を形成する状態に配置されている。
【００５１】
また、これら第１および第２の偏光分離膜９７、９８の間において、第１の光源ランプ９２からの出射光束Ｉ（２）の光路上には、第１の全反射膜９１１が光源光軸９２ｄに垂直な状態で第１の光源ランプ９２に対峙する向きに配置されている。これに対して、第２の光源ランプ９３からの出射光束Ｉ（３）の光路上には、第２の全反射膜９１２が光源光軸９３ｄに垂直な状態で第２の光源ランプ９３に対峙する向きに配置されている。
【００５２】
さらに、第１の光源ランプ９２と第１の偏光分離膜９１１の間の光路上には、第１の１／４波長板９５が光源光軸９２ｄに垂直な状態に配置され、第２の光源ランプ９３と第２の偏光分離膜９１２の間の光路上には、第２の１／４波長板９６が光源光軸９３ｄに垂直な状態に配置されている。
【００５３】
上記の構成に加えて、図示の例では、更に、第１および第２の赤外線除去フィルター９１３、９１４を有している。第１の赤外線除去フィルター９１３は第１の光源ランプ９２の射出開口９２ａと第１の１／４波長板９５の間に配置され、第２の赤外線除去フィルター９１４は第２の光源ランプ９３の射出開口９３ａと第２の１／４波長板９６の間に配置されている。さらに、偏光変換光学系９４の偏光光束の出射側にはコンデンサーレンズ９１５が配置されている。
【００５４】
なお、第１および第２の光源ランプ９２、９３の発光管９２ｅ、９３ｅはメタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。また、反射鏡９２ｆ、９３ｆとしては、その反射面９３が楕円面のもの、放物面のものを使用できる。
【００５５】
このように構成した偏光光源装置９１による作用効果を説明する。まず、第１の光源ランプ９２の発光管９２ｅからの発散光の一部は直接に反射鏡９２ｆに照射し、ここで反射されて射出開口の半円形の開口部分９２ｃから射出される。発散光の残りの部分は射出開口９２ａの半分を遮蔽している反射板９２ｂによって発散光路を逆行して反射鏡９２ｆに到り、ここで反射されて半円形の開口部分９２ｃから射出される。このように、光源ランプ９２からは半円形断面の出射光束が射出される。
【００５６】
ここで、反射鏡９２ｆは可視光を反射し、赤外線を透過する、いわゆるコールドミラーとすることのが望ましい。このようにすれば、反射鏡９２ｆからの反射光は可視光帯域となる。
【００５７】
第１の光源ランプ９２から射出された半円形断面の出射光束Ｉ（２）は、赤外線除去フィルター９１３を通過して近赤外の波長帯が除去された後に、偏光変換光学系９４に導かれる。まず、１／４波長板９５を通過した後に、第１の偏光分離膜９７に到る。この第１の偏光分離膜９７は例えばＳ偏光成分の光を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過する偏光分離特性を備えている。この場合には、第１の偏光分離膜９７に照射した出射光束Ｉ（２）に含まれているＳ偏光成分の光Ｓ（２）が直交方向に反射されてコンデンサーレンズ９１５の側に出射する。これに対して出射光束Ｉ（２）に含まれているＰ偏光成分の光Ｐ（２）は第１の偏光分離膜９７をそのまま透過して全反射膜９１１に到り、ここで逆方向に全反射され、再度、第１の偏光分離膜９７を透過して、光源ランプ９２の側に戻る。この戻り光Ｐ（２）は、第１の１／４波長板９５を通過して偏光面が４５度回転した後に半円形の開口部９２ｃから光源ランプ２内に戻る。この後は、反射鏡９２ｆ、反射板９２ｂによる反射作用を受けて、再度、半円形の開口部９２ｃから射出され、赤外線除去フィルター９１４を通過した後に第１の１／４波長板９５を通過することにより、再度、偏光面が４５度回転させられる。この結果、光Ｐ（２）はＳ偏光成分の光Ｓ’（２）に変わる。この結果、第１の偏光分離膜９７において直交方向に反射されて、コンデンサーレンズ９１５の側に向けて出射される。このようにして、第１の光源ランプ９２からの発散光は全て、Ｓ偏光成分の半円形断面の出射光束（Ｓ（２）＋Ｓ’（２））となってコンデンサーレンズ９１５を介して出射される。
【００５８】
第２の光源ランプ９３からの半円形断面の出射光束Ｉ（３）の場合にも同様に偏光変換が施されて、Ｓ偏光成分の半円形断面の出射光束（Ｓ（３）＋Ｓ’（３））となってコンデンサーレンズ９１５を介して出射される。
【００５９】
ここで、このようにして得られた双方からの出射光束（Ｓ（２）＋Ｓ’（２））と（Ｓ（３）＋Ｓ’（３））は軸対称な半円形をしているので、コンデンサーレンズ９１５を介して合成された後の合成光束Ｉ（ｏｕｔ）は円形断面の光束となり、この形状は各光源ランプの円形射出開口９２ａ、９３ａに対応する形状となっている。
【００６０】
このように偏光光源装置９１においては、偏光変換対象の出射光束は、光源ランプの射出開口の半分の大きさでよい。従って、従来のように、光源ランプの射出開口に対応する大きさの偏光プリズムや１／４波長板を備えている光学系に比べて、光学素子の大きさを半分にでき、光学系全体を小型でコンパクトにすることが可能になり、その分、廉価になる。
【００６１】
また、本例では反射板としてキュービックタイプの微少反射板から構成されたものを使用しているので、発散光の損失を低減する事ができ、光の利用効率を高め、発光強度を向上させることができる。
【００６２】
さらに、偏光変換のために必要な光路長も短くで済むと共に、偏光変換対象の偏光成分が１／４波長板を通過する回数も３回で良いので、光量損失の増加を抑制でき、また、偏光効率の低下も抑制できる。これに加えて、偏光分離膜が形成される偏光プリズムの大きさも半分にできるので、その分、プリズム内の光路長が短くなるため、光の吸収損失も低減できる。この結果、２個の光源ランプを備えた高輝度の偏光光源装置を実現できる。
【００６３】
さらにまた、液晶プロジェクター等においては光源側での熱対策や液晶周辺での冷却をいかに効率良く行うのかが重要な課題となっているが、本発明では、例えば、全光束の１／２に当たる光束は反射鏡９２ｆにより一次反射光として射出され、このうち、偏光変換を必要とする成分はコールドミラーである反射鏡９２ｆに５回入射する。従って、熱対策上極めて有効である。
（２光源型偏光光源装置の第２の例）
次に、図１０には本発明の偏光光源装置の別の例を示してある。この偏光光源装置１０１の基本的な構成要素は図９の偏光光源装置９１と同様である。異なる点は、第１および第２の全反射膜９１１、９１２を省略した点と、第１および第２の光源ランプ９２、９３の光源光軸９２ｄ、９３ｄが一致するように対向配置する点である。
【００６４】
この偏光光源装置１０１では、第１の光源ランプ９２からの半円形断面の出射光束Ｉ（２）のうち、第１の偏光分離膜９７をそのまま透過した偏光成分の光、例えば、Ｐ偏光成分の光Ｐ（２）は、反対側の第２の光源ランプ９３に向かい、第２の偏光分離膜９８を透過した後に、第２の１／４波長板９６を介して、その偏光面が４５度回転した後に第２の光源ランプ９３に入射する。そして、第２の光源ランプ９３において繰り返し反射された後に、その半円形の開口部９３ｃから再度出射され、１／４波長板９６を介して再度偏光面が４５度回転して、Ｓ偏光成分の光Ｓ’（２）に変わる。この結果、第２の偏光分離膜９８において直交方向に反射されて、コンデンサーレンズ９１５の側に出射される。
【００６５】
このようにして得られた双方からの出射光束（Ｓ（２）＋Ｓ’（３））と（Ｓ（３）＋Ｓ’（２））は軸対称な半円形をしているので、コンデンサーレンズ９１５を介して合成された後の偏光光束である合成光束Ｉ（ｏｕｔ）は円形断面の光束となり、この形状は各光源ランプの円形射出開口９２ａ、９３ａに対応する形状となっている。
【００６６】
本例の偏光光源装置１０１によって、図９に示す偏光光源装置９１と同様な効果が得られる。
（２光源型偏光光源装置の第３の例）
次に、図１１には偏光光源装置の更に別の例を示してある。この偏光光源装置１１１の基本的な構成要素は図９の偏光光源装置９１と同様である。異なる点は、第１および第２の光源ランプ９２、９３を、それらの光源光軸９２ｄ、９３ｄが直交するように配置し、それに伴って第１および第２の１／４波長板９５、９６、第１および第２の赤外線除去フィルター９１３、９１４の配置位置を変更した点と、第２の偏光分離膜９８に対して第２の光源ランプ９３の光源光軸９３ｄに沿った方向の後方側の光路上に、１／２波長板１１６を追加した点である。
【００６７】
この構成の偏光光源装置１１１においては、第２の光源ランプ９３からの出射光束Ｉ（３）は、第２の１／４波長板９６、第２の偏光分離膜９８、および全反射膜９１２からなる偏光変換光学系によって、その偏光面が全て同一方向に揃った出射光束が得られ、１／２波長板９１６に向けて出射される。この出射光束の偏光方向は、偏光変換光学系を介して第１の光源ランプ９２の側から得られる偏光方向が揃った出射光束とは直交する方向となる。従って、１／２波長板９１６を介して偏光面が９０度回転して、偏光面が同一となるように揃えられる。この後は、双方の光源ランプ９２、９３から得られる偏光面が同一となって半円形断面の出射光束はコンデンサーレンズ９１５を介して合成されて、円形断面の出射光束Ｉ（ｏｕｔ）として出射される。
【００６８】
ここで、この偏光光源装置１１１の変形例としては、第２の偏光分離膜の偏光分離特性を、第１の偏光分離膜とは逆の特性とし、１／２波長板を省略する構成を挙げることができる。例えば、第１の偏光分離膜９７がＳ偏光成分の光を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過するものである場合には、第２の偏光分離膜９８は、Ｐ偏光成分の光を反射し、Ｓ偏光成分の光を透過するものとされる。
【００６９】
このように構成した偏光光源装置１１１およびその変形例によっても、図９の偏光光源装置９１と同様な効果を得ることができる。
（２光源型光源装置の第１の例）
次に、図１２には本発明を適用した２光源型光源装置の光学系を示してある。この図を参照して説明すると、本例の光源装置１２１は、第１および第２の光源ランプ１２２、１２３と、これら第１および第２の光源ランプ１２２、１２３からそれぞれ出射される第１および第２の出射光束Ｉ（２）、Ｉ（３）を合成して単一の合成光束Ｉ（ｏｕｔ）として出射する合成光学系１２４を有している。図においては、第１および第２の出射光束Ｉ（２）、Ｉ（３）、および合成光束Ｉ（ｏｕｔ）の断面形状をそれぞれ斜線で表示してある。第１および第２の光源ランプ１２２、１２３は発光管１２２ａ、１２３ａと反射鏡１２２ｂ、１２３ｂとを備えた構成とすることができる。
【００７０】
第１の光源ランプ１２２は、第１の出射光束が射出する第１の射出開口１２２ｃと、第１の遮蔽用反射板１２２ｄとを備えている。この第１の遮蔽用反射板１２２ｄは、第１の射出開口１２２ｃの外周部分を遮蔽して、光源光軸１２２ｅを中心とする第１の矩形射出開口１２２ｆを形成している。また、この第１の遮蔽用反射板１２２ｄは、そこに照射する出射光を反射する。すなわち、その反射面が光源光軸１２２ｅに垂直であり、発光管１２２ａに面する側に形成されている。この構成の光源ランプ１２２は図５に示す光源ランプと同様なものであり、その反射板反射面はキュービックタイプの微少反射板から構成されている。
【００７１】
第２の光源ランプ１２３も同様に構成されている。すなわち、第２の光源ランプ１２３は、第２の出射光束が射出する第２の射出開口１２３ｃと、第２の遮蔽用反射板１２３ｄとを備えている。この第２の遮蔽用反射板１２３ｄは、第２の射出開口１２３ｃの外周部分を遮蔽して、光源光軸１２３ｅを中心とする第２の矩形射出開口１２３ｆを形成している。また、この第２の遮蔽用反射板１２３ｄは、そこに照射する出射光を反射する。すなわち、その反射面が光源光軸１２３ｅに垂直であり、発光管１２３ａに面する側に形成されている。
【００７２】
ここで、図１２（Ｂ）に示すように、第１および第２の矩形射出開口１２２ｆ、１２３ｆは同一形状をした縦長の長方形をしている。例えば、縦横比が１：０．５とされている。
【００７３】
一方、合成光学系１２４は、第１および第２の反射板１２５、１２６と、コンデンサーレンズ１２７とを備えている。
【００７４】
次に、上記の構成要素の配置関係を説明する。まず、第１および第２の光源ランプ１２２、１２３はそれぞれの光源光軸１２２ｅ、１２３ｅが平行となるように相互に向かい合わせの状態で配置されている。図示の例では、双方の光源光軸が一致するように配置されている。
【００７５】
これら第１および第２の光源ランプ１２２、１２３の間において、第１の光源ランプ１２２の光源光軸１２２ｅ上には、第１の反射板１２５が４５度傾斜した状態で第１の光源ランプ１２２の側に反射面が向いた状態に配置されている。これに対して、第２の光源ランプ１２３の光源光軸１２３ｅ上には、第２の反射板１２６が逆方向に４５度傾斜した状態で当該第２の光源ランプの側に反射面が向いた状態に配置されている。
【００７６】
これら第１および第２の反射板１２５、１２６の反射方向、すなわち、光源光軸１２２ｅ、１２３ｅとは直交する側には、コンデンサーレンズ１２７が配置されている。
【００７７】
なお、第１および第２の光源ランプ１２２、１２３の発光管１２２ａ、１２３ａはメタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。また、反射鏡１２２ｂ、１２３ｂとしては、その反射面が楕円面のもの、放物面のものを使用できる。
【００７８】
このように構成した光源装置１２１の作用を説明する。第１の発光ランプ１２２において、その発光管１２２ａからの発散光のうち、その発光点Ｐ０から反射鏡１２２ｂの反射面に向けて描いた光源光軸１２２ｅに直交する線分の反射面との交点Ｐ１より内側にある光束は全て光源光軸１２２ｅを中心としている第１の矩形開口１２２ｆを通過して矩形断面の出射光束Ｉ（２）として出射する。
【００７９】
光源ランプ１２２の光束密度は、その光束中心軸線に直交する平面で見た場合に、中心部分に高い集光を示す分布となる。よって、光源光軸を中心として第１の矩形開口１２２ｆを形成することにより、高い光束密度の出射光部分を取り出すことができ、光の利用効率が高い。
【００８０】
ここにおいて、第１の光源ランプ１２２における発光管１２２ａの発光点Ｐ０から、光源光軸１２２ｅに直交する方向に測った場合における反射鏡１２２ｂの反射面までの距離（点Ｐ０から点Ｐ１までの距離）を基準として、第１の矩形射出開口１２２ｆの短辺方向の長さをその２倍に設定することが望ましい。このようにすれば、反射点Ｐ１よりも外周側に放射された発光管１２２ａからの光ａは第１の遮蔽反射板１２２ｄの反射面で反射された後に、再び反射鏡１２２ｂの反射面で１回あるいは複数回反射され、全て矩形射出開口１２２ｆから出射される。換言すると、反射鏡１２２ｂと第１の遮蔽反射板１２２ｄの反射面の間で繰り返し反射して出射光として利用されない光成分を実質的に零にすることができる。この結果、光の利用効率を一層高めることができる。
【００８１】
第２の光源ランプ１２３においても同様にしてその第２の矩形射出開口１２３ｆを介して矩形断面の出射光Ｉ（３）が射出される。
【００８２】
第１の光源ランプ１２２からの第１の出射光Ｉ（２）は第１の反射板１２５によって進行方向が直角に変更されて、図において下方側に配置されているコンデンサーレンズ１２７に向けて進行する。同様に、第２の光源ランプ１２３からの第２の出射光Ｉ（３）は第２の反射板１２６によって進行方向が直角に折り曲げられた後にコンデンサーレンズ１２７に向かう。これら第１および第２の出射光Ｉ（２）、Ｉ（３）はコンデンサーレンズ１２７を介して、矩形断面形状をした単一の合成光束Ｉ（ｏｕｔ）として出射される。
【００８３】
ここで、このように構成した光源装置１２１を液晶プロジェクターの光源として用いる場合には、照明対象の液晶ライトバルブの照明領域の縦横比が３：４の横長の長方形であることに鑑みて、当該光源装置１の第１および第２の矩形射出開口１２２ｆ、１２３ｆの形状を次のようにすることが望ましい。すなわち、第１および第２の射出矩形開口１２２ｆ、１２３ｆにおける縦横比を１：０．５から１：０．７の範囲内の値とすることが望ましい。このようにすれば、合成光学系１２４を介して得られる合成光束Ｉ（ｏｕｔ）の断面形状は、縦横比が１：１から１：１．４の範囲内の横長の長方形となり、ほぼ、照明対象の液晶ライトバルブの照明領域の形状に一致する。この結果、出射される合成光束Ｉ（ｏｕｔ）の利用効率を高めることができる。
【００８４】
なお、図１３および図１４には、上記の光源装置１２１の変形例をそれぞれ示してある。図１３に示す光源装置１３１は、出射光の中心光量と周辺光量の均一化を図るために、多焦点レンズを配置した点が光源装置１２１とは異なっている。すなわち、第１の矩形射出開口１２２ｆと第１の反射板１２５の間に第１の多焦点レンズ（フライアイレンズ）１３８ａを配置し、第２の矩形射出開口１２３ｆと第２の反射板１２６の間に第２の多焦点レンズ１３８ｂを配置し、さらに、コンデンサーレンズ１２７の手前に第３の多焦点レンズ１３９を配置した構成を採用している。これ以外の構成は、光源装置１２１と同一である。
【００８５】
また、図１４に示す光源装置１４１は、光源装置１３１に、更に、偏光変換光学系を追加した構成となっている。偏光変換光学系１４０を配置することにより、出射光束Ｉ（ｏｕｔ）を偏光方向の揃った偏光光束として出射することができるので、液晶プロジェクター等の光源として利用した場合には、光の利用効率を高めることができる。
【００８６】
次に、図１５には、２光源型光源装置の光学系の変形例を示してある。この図を参照して説明すると、光源装置１５１は、第１および第２の光源ランプ２２２、２２３と、これら第１および第２の光源ランプ２２２、２２３からそれぞれ出射される第１および第２の出射光束Ｉ（２２）、Ｉ（２３）を合成して単一の合成光束Ｉ（ｏｕｔ）として出射する合成光学系２２４を有している。図においては、第１および第２の出射光束Ｉ（２２）、Ｉ（２３）、および合成光束Ｉ（ｏｕｔ）の断面形状をそれぞれ斜線で表示してある。第１および第２の光源ランプ２２２、２２３は発光管２２２ａ、２２３ａと、楕円面あるいは放物面等の湾曲面形状をした反射鏡２２２ｂ、２２３ｂとを備えた構成とすることができる。
【００８７】
第１の光源ランプ２２２は、出射光束Ｉ（２２）の射出開口２２２ｃと第１の遮蔽用反射板２２２ｄとを備え、この第１の遮蔽用反射板２２２ｄは、射出開口２２２ｃを当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反射するものである。図示の例では、射出開口２２２ｃは円形であり、この場合には射出開口２２２ｃの片側の半円形の部分が遮蔽され、反対側の半円形射出開口２２２ｆのみから半円形断面の出射光束Ｉ（２２）が射出される。
【００８８】
この反射板２２２ｄは図１（ｃ）に示すようなキュービックタイプの微少反射板から構成される凹凸状反射面を備えている。
【００８９】
第２の光源ランプ２２３も第１の光源ランプ２２２と同様な構成となっており、出射光束Ｉ（２３）の射出開口２２３ｃと第２の遮蔽用反射板２２３ｄとを備え、この第２の遮蔽用反射板２２３ｄは、射出開口２２３ｃを当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反射するものである。図示の例では、射出開口２２３ｃは円形であり、従って、片側の半円形射出開口２２３ｆのみから半円形断面の出射光束Ｉ（２３）が射出されることになる。
【００９０】
本発明においては、第１および第２の光源ランプ２２２、２２３のそれぞれの射出開口２２２ｃ、２２３ｃは同一形状であり、従って、第１および第２の遮蔽用反射板２２２ｄ、２２３ｄによって規定されている半円形射出開口２２２ｆ、２２３ｆも同一形状である。さらには、これらの半円形射出開口２２２ｆ、２２３ｆは同一の側となるように設定されている。
【００９１】
合成光学系２２４は、第１の反射板２２５と、第２の反射板２２６と、コンデンサーレンズ２２７とを備えている。
【００９２】
次に、上記の各構成要素の配置関係を説明する。まず、第１および第２の光源ランプ２２２、２２３はそれぞれの光源光軸２２２ｅ、２２３ｅが平行となるように相互に向かい合わせの状態で配置されている。図示の例では、相互の光源光軸が一致するように対峙している。
【００９３】
これら第１および第２の光源ランプ２２２、２２３の間において、第１の光源ランプ２２２の光源光軸２２２ｅ上には、第１の反射板２２５が４５度傾斜した状態で第１の光源ランプ２２２の側に反射面が向いた状態に配置されている。これに対して、第２の光源ランプ２２３の光源光軸２２３ｅ上には、第２の反射板２２６が逆方向に４５度傾斜した状態で当該第２の光源ランプの側に反射面が向いた状態に配置されている。
【００９４】
これら第１および第２の反射板２２５、２２６の反射方向、即ち、光源光軸２２２ｅ、２２３ｅとは直交する側には、コンデンサーレンズ２２７が配置されている。
【００９５】
このように構成した光源装置１５１による作用効果を説明する。まず、第１の光源ランプ２２２の発光管２２２ａからの発散光の一部は直接に反射鏡２２２ｂに照射し、ここで反射されて半円形射出開口２２２ｆから射出される。発散光の残りの部分は射出開口２２２ｃの半分を遮蔽している遮蔽用反射板２２２ｄによって発散光路を逆行して反射鏡２２２ｂに到り、ここで反射されて半円形射出開口２２２ｆから射出される。このようにして、発光管２２２ａからの発散光の殆ど全ては、半円形断面の出射光束Ｉ（２２）として射出される。
【００９６】
ここで、反射鏡２２２ａは可視光を反射し、赤外線を透過する、いわゆるコールドミラーとすることが望ましい。このようにすれば、反射鏡２２２ａからの反射光は可視光帯域となり、光源装置の発熱を抑制することができる。
【００９７】
第１の光源ランプ２２２から射出された半円形断面の出射光束Ｉ（２２）は、第１の反射板２２５によって直交する方向に反射されてコンデンサーレンズ２２７に向かう。
【００９８】
一方、第２の光源ランプ２２３からも同様にして半円形断面の出射光束Ｉ（２３）が出射され、第２の反射板２２６によって直交する方向に反射されてコンデンサーレンズ２２７に向かう。
【００９９】
これら半円形の出射光束Ｉ（２２）、Ｉ（２３）は軸対称であるので、コンデンサーレンズ２２７を介して合成された後は、単一の円形断面をした合成光束Ｉ（ｏｕｔ）として出射される。この合成光束の形状は各光源ランプの円形射出開口２２２ｃ、２２３ｃに対応する形状である。
【０１００】
ここで、図１６には光源装置１５１の変形例を示してあり、多焦点レンズ３２８ａ、３２８ｂおよび３２９を配置することにより、出射光束の中心光量と周辺光量との均一化を図ったものである。
【０１０１】
次に、図１７には２光源型光源装置の更に別の例を示してある。この光源装置１７１の基本的な構成要素は図１５の光源装置１５１と同様である。異なる点は、第１および第２の光源ランプ２２２、２２３を、それらの光源光軸２２２ｅ、２２３ｅが直交するように配置し、それに伴って第２の反射板２２６が不要となっている点である。
【０１０２】
この構成の光源装置１７１においては、第２の光源ランプ２２３からの半円形断面の出射光束Ｉ（２３）は、そのまま直接にコンデンサーレンズ２２７に向かい、コンデンサーレンズ２２７を介して、第１および第２の出射光束Ｉ（２２）、Ｉ（２３）により形成された円形断面の合成光束Ｉ（ｏｕｔ）が得られる。
【０１０３】
図１８には光源装置１７１の変形例を示してあり、この光源装置１８１は多焦点レンズ３２８ａ、３２８ｂおよび３２９を配置することにより、出射光束の中心光量と周辺光量との均一化を図ったものである。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光源ランプおよび光源装置では、光源ランプ反射面の一部に、キュービックタイプの微少反射板から構成される凹凸状反射面を形成し、ここに照射した光を入射方向に向けて反射するようにしている。従って、かかる反射面に照射した光を確実に入射側に戻すことができるので、光の損失を低減でき、出射光の強度を高めることができる。
【０１０５】
また、本発明の光源ランプおよび光源装置では、出射される平行光束を絞るための遮蔽用の反射板として、キュービックタイプの微少反射板から構成される凹凸状反射面を備えたものを採用している。従って、入射光を確実に発光点側に戻すことができるので、当該反射面での反射時に外部に拡散する光成分を低減できる。よって、光の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を適用した光源ランプの一例を示す断面図、正面図および遮蔽用反射板の部分拡大断面図である。
【図２】
従来の光源ランプの一例を示す図である。
【図３】
本発明を適用した光源ランプの一例を示す断面図および正面図である。
【図４】
図３の光源ランプの変形例を示す断面図および正面図である。
【図５】
図３の光源ランプの変形例を示す断面図および正面図である。
【図６】
本発明を適用した単一光源型偏光光源装置の第１の実施例に係る偏光光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図７】
本発明を適用した単一光源型偏光光源装置の第３の実施例に係る偏光光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図８】
本発明を適用した単一光源型偏光光源装置の第３の実施例に係る偏光光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図９】
本発明を適用した２光源型偏光光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図１０】
図９の変形例を示す概略構成図である。
【図１１】
図９の別の例を示す概略構成図である。
【図１２】
本発明を適用した２光源型光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図１３】
図１２の光源装置の変形例を示す概略構成図である。
【図１４】
図１２の光源装置の別の変形例を示す概略構成図である。
【図１５】
本発明を適用した別の２光源型光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図１６】
図１５の光源装置の変形例を示す概略構成図である。
【図１７】
本発明を適用した更に別の２光源型光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図１８】
図１７の光源装置の変形例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
（図１ないし図５）
１  光源ランプ
１ａ  ランプ光軸
２  発光管
２ａ  発光点
３  反射鏡
４  曲面反射面
５  凹凸状反射面
７  射出開口
８  キュービックタイプの微少反射板
８ａないし８ｃ  反射面
３５、４５、５５  遮蔽用反射板
（図６ないし図８）
６１  偏光光源装置
６２  発光管
６３  反射鏡
６３ａ  反射面
６３ｂ  光源ランプの円形射出開口
６３ｃ  反射板で遮蔽されていない半円形の射出開口部分
６４  光源ランプ
６４ａ  光源光軸
６５  偏光変換光学系
６６  反射板
６６ａ  反射面
６７  紫外線遮断フィルター
６８  偏光ビームスプリッター
６８ａ  出射面
６１１  第１の偏光分離膜
６１２  第２の偏光分離膜
６１３  １／４波長板
６１４  全反射板
６１５  コンデンサーレンズ
７１  偏光光源装置
７２１  反射型液晶装置
８１  偏光光源装置
８３１  第１の全反射板
８３２  第２の全反射板
８３３  １／２波長板
Ｉ（Ｓ）  Ｓ偏光成分の光
Ｉ（Ｐ）  Ｐ偏光成分の光
Ｉ’（Ｓ）  偏光変換されて得られたＳ偏光成分の光
Ｉ（ｏｕｔ）  偏光変換後の出射光束
（図９ないし図１１）
９１、１０１、１１  偏光光源装置
９２  第１の光源ランプ
９３  第２の光源ランプ
９２ａ、９３ａ  射出開口
９２ｂ、９３ｂ  反射板
９２ｃ、９３ｃ  半円形の開口部
９２ｄ、９３ｄ  光源光軸
９２ｅ、９３ｅ  発光管
９２ｆ、９３ｆ  反射鏡
９４  偏光変換光学系
９５、９６  １／４波長板
９７、９８  偏光分離膜
９１１、９１２  全反射膜
９１３、９１４  赤外線除去フィルター
９１５  コンデンサーレンズ
１１６  １／２波長板
Ｉ（２）  第１の光源ランプからの出射光束
Ｉ（３）  第２の光源ランプからの出射光束
Ｓ（２）  第１の光源ランプの出射光束のうちのＳ偏光成分の光
Ｐ（２）  第１の光源ランプの出射光束のうちのＰ偏光成分の光
Ｓ（３）  第２の光源ランプの出射光束のうちのＳ偏光成分の光
Ｐ（３）  第２の光源ランプの出射光束のうちのＰ偏光成分の光
Ｓ（２）  第１の光源ランプの出射光束のうちのＳ偏光成分の光
Ｓ’（２）  偏光変換により得られたＳ偏光成分の光
Ｓ’（３）  偏光変換により得られたＳ偏光成分の光
Ｉ（ｏｕｔ）  偏光光束
（図１２ないし図１８）
１２１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１、１８１  光源装置
１２２、２２２  第１の光源ランプ
１２３、２２３  第２の光源ランプ
１２２ａ、１２３ａ、２２２ａ、２２３ａ  発光管
１２２ｂ、１２３ｂ、２２２ｂ、２２３ｂ  反射鏡
１２２ｃ、１２３ｃ、２２２ｃ、２２３ｃ  射出開口
１２２ｄ、１２３ｄ、２２２ｄ，２２３ｄ  遮蔽用反射板
１２２ｅ、１２３ｅ、２２２ｅ、２２３ｅ  光源光軸
１２２ｆ、１２３ｆ  矩形射出開口
２２２ｆ、２２３ｆ  半円形射出開口
１２４、２２４  合成光学系
１２５、１２６、２２５、２２６  反射板
１２７、２２７  コンデンサーレンズ
１４０  偏光変換光学系
３２８ａ、３２８ｂ、３２９  多焦点レンズ
Ｉ（２）、Ｉ（２２）、Ｉ（３）、Ｉ（２３）  出射光束
Ｉ（ｏｕｔ）  合成光束
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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